UEFI GPT引導基礎

2021-09-20 20:29:22 字數 2758 閱讀 3429

目前在windows下廣泛採用的磁碟分割槽方案仍然是mbr分割槽結構,但不容懷疑gpt是今後的趨勢。我們可將mbr磁碟分割槽結構用下圖簡單表示(windows下基本磁碟、4個主分割槽):

為了方便計算機訪問硬碟,把硬碟上的空間劃分成許許多多的區塊(英文叫sectors,即扇區),然後給每個區塊分配乙個位址,稱為邏輯塊位址(即lba)。

在mbr磁碟的第乙個扇區內儲存著啟動**和硬碟分割槽表。啟動**的作用是指引計算機從活動分割槽引導啟動作業系統(bios下啟動作業系統的方式);分割槽表的作用是記錄硬碟的分割槽資訊。在mbr中,分割槽表的大小是固定的,一共可容納4個主分割槽資訊。在mbr分割槽表中邏輯塊位址採用32位二進位制數表示,因此一共可表示2^32(2的32次方)個邏輯塊位址。如果乙個扇區大小為512位元組,那麼硬碟最大分割槽容量僅為2tb。

gpt磁碟分割槽結構可用下圖簡單表示(windows下基本磁碟):

可以看到,在gtp磁碟的第乙個資料塊中同樣有乙個與mbr(主引導記錄)類似的標記,叫做pmbr。pmbr的作用是,當使用不支援gpt的分割槽工具時,整個硬碟將顯示為乙個受保護的分割槽,以防止分割槽表及硬碟資料遭到破壞。uefi並不從pmbr中獲取gpt磁碟的分割槽資訊,它有自己的分割槽表,即gpt分割槽表。

gpt的分割槽方案之所以比mbr更先進,是因為在gpt分割槽表頭中可自定義分割槽數量的最大值,也就是說gpt分割槽表的大小不是固定的。在windows中,微軟設定gpt磁碟最大分割槽數量為128個。另外,gpt分割槽方案中邏輯塊位址(lba)採用64位二進位制數表示,可以計算一下2^64是乙個多麼龐大的資料,以我們的需求來講完全有理由認為這個大小約等於無限。除此之外,gpt分割槽方案在硬碟的末端還有乙個備份分割槽表,保證了分割槽資訊不容易丟失。

因為bios無法識別gpt分割槽,所以bios下gpt磁碟不能用於啟動作業系統,在作業系統提供支援的情況下可用於資料儲存。

uefi可同時識別mbr分割槽和gpt分割槽,因此uefi下,mbr磁碟和gpt磁碟都可用於啟動作業系統和資料儲存。不過微軟限制,uefi下使用windows安裝程式安裝作業系統是只能將系統安裝在gpt磁碟中。

下表列出了windows各版本作業系統對gpt磁碟的支援程度:

當我們在gpt中安裝windows8/7,並且使用windows安裝程式對硬碟進行重分割槽操作時預設將建立下表所示的幾個分割槽。

分割槽大小

型別檔案系統

恢復分割槽(winre)

300mb

主分割槽ntfs

efi系統分割槽

100mb

efifat32

msr保留分割槽

128mb

msrwindows安裝分割槽

使用者指定大小

主分割槽ntfs

下面來簡單說說這些分割槽的作用:

第乙個恢復分割槽是存放winre映像的分割槽,這一分割槽只在安裝windows8時預設被建立。winre是windows恢復環境的簡稱,包含系統還原點還原、系統映像恢復(據目前了解的情況,這一功能將在windows 8.1中被移除)、系統重新整理、系統重置等功能。當windows 8 系統無法正常啟動時也會自動故障轉移至winre。

在windows7中winre和windows安裝分割槽在同乙個分割槽,並沒有單獨拿出來。win8中微軟預設將winre和windows 安裝分割槽分離,目的應該是最大程度保證winre的可靠性。在mbr硬碟上安裝windows 8時,你會發現系統保留分割槽的大小由win7時的100mb擴大到了350mb,這多出來的空間就是用於儲存winre映像的。

第二個分割槽是存放系統引導檔案的分割槽,這是實現uefi引導所必須的分割槽。

第三個msr分割槽,這是微軟保留分割槽,目前尚不清楚其具體作用。已知將基本磁碟轉換為動態磁碟是該分割槽將發揮作用。

第四個就是我們安裝系統是要選擇的目標分割槽。其實際容量=你指定的容量-前面幾個分割槽容量。

如果只考慮系統的正常啟動,那麼efi系統分割槽(第二個)和windows安裝分割槽(第四個分割槽)這兩個分割槽是必須的。

在預裝win8的品牌機中同樣會看到上表中所示的這些分割槽,不過其大小可能會有所不同,同時你可能還會看到其他的隱藏分割槽。下表是聯想某一型號預裝win8電腦預設的分割槽情況。

分割槽大小

型別檔案系統

恢復分割槽(winre)

1000mb

主分割槽ntfs

efi系統分割槽

260mb

efifat32

msr保留分割槽

128mb

msroem分割槽

1000mb

windows安裝分割槽

使用者指定大小

主分割槽ntfs

恢復分割槽(系統備份)

20000mb

對比第乙個表中的分割槽情況,第二個**中多出來的分割槽是用於品牌機一鍵恢復的。其中的oem分割槽是品牌機用於存放一鍵恢復工具的,而容量較大的恢復分割槽則是用於存放系統備份映像的。

以上就是對用於引導windows的gpt分割槽結構的磁碟中一些特殊分割槽作用的簡單解釋,接下來將對gpt、uefi、以及uefi+gpt引導進行更為詳盡的解釋。

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